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1、
14.1電磁波的發(fā)現(xiàn)課時作業(yè)
1.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是( )
A.在電場的周圍空間,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場
B.在變化的電場周圍空間,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場
C.恒定電流在其周圍不產(chǎn)生磁場
D.恒定電流周圍存在著穩(wěn)定的磁場
解析:電場按其是否隨時間變化分為穩(wěn)定電場(靜電場)和變化電場(如運動電荷形成的電場),穩(wěn)定電場不產(chǎn)生磁場,只有變化的電場周圍空間才存在對應(yīng)磁場,故B對,A錯;恒定電流周圍存在穩(wěn)定磁場,磁場的方向可由安培定則判斷,D對,C錯。
答案:B、D
2.關(guān)于電磁波,下列說法中正確的是( )
A.電磁波是橫波
B.電磁波的傳播
2、需要介質(zhì)
C.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
D.電磁波中電場和磁場的方向處處相互垂直
解析:電磁場由近及遠的傳播形成電磁波,電磁波在傳播過程中,電場、磁場以及傳播方向三者相互垂直,電磁波是一種波,它具有波的一切特征,它能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象,電磁波在真空中的速度最大,它的傳播不需要介質(zhì)。
答案:A、C、D
3.關(guān)于對電磁場和電磁波的認識中正確的是( )
A.均勻變化的電場在它周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場
B.電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播
C.只要空間某個區(qū)域有振蕩電場或振蕩磁場就能產(chǎn)生電磁波
D.電磁場由發(fā)生區(qū)域向外傳播就形成電磁波
解析:電磁波是一種物質(zhì),傳
3、播時不需要媒介,可以在真空中傳播。
答案:A、C、D
4.關(guān)于電磁波傳播速度表達式v=λf,下述結(jié)論中正確的是( )
A.波長越長,傳播速度就越大
B.頻率越高,傳播速度就越小
C.發(fā)射能量越大,傳播速度就越大
D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)
解析:電磁波和機械波相同之處為頻率f由波源決定,卻能產(chǎn)生干涉,衍射都遵循公式v=λf,但不同的是電磁波傳播不需要介質(zhì),而機械波傳播必須要有介質(zhì),機械波波速有介質(zhì)決定,電磁波的波速由介質(zhì)和頻率共同決定。
答案:D
5.電磁波與機械波相比較( )
A.電磁波傳播不需要介質(zhì),機械波傳播需要介質(zhì)
B.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都相同
4、,機械波的速度大小取決于介質(zhì)
C.機械波有橫波、縱波,而電磁波只有橫波
D.機械波和電磁波都具有一切波的特性
解析:由電磁波和機械波的異同點可知,A、C、D項正確。
答案:A、C、D
6.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )
A.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播
B.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象
D.電磁波無法攜帶信息傳播
解析:根據(jù)電磁波的產(chǎn)生機理及傳播特性可知,電磁波傳播不需要介質(zhì),選項A錯誤;干涉、衍射是電磁波和所有波都具有的共同特性,選項B正確;由于電磁波是橫波,故能發(fā)生偏振現(xiàn)象,選項C錯誤;電磁波能夠攜帶圖象、聲音等信息進行傳播,選項D錯誤。
答案:
5、B
7.某空間出現(xiàn)了如圖22-1所示的一組閉合的電場線,這可能是( )
圖22-1
A.沿AB方向磁場在迅速減弱
B.沿AB方向磁場在迅速增強
C.沿BA方向磁場在迅速增強
D.沿BA方向磁場在迅速減弱
解析:根據(jù)電磁感應(yīng)理論,閉合回路中磁通量變化時,使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流可用楞次定律判斷,其中感應(yīng)電流的方向和電場線方向一致。
答案:B、D
8.聲波和電磁波均可傳遞信息,且都具有波的共同特征。下列說法正確的是( )
A.聲波的傳播速度小于電磁波的傳播速度
B.聲波和電磁波都能引起鼓膜振動
C.電磁波都能被人看見,聲波都能被人聽見
D.二胡演奏發(fā)出的是
6、聲波,而電子琴演奏發(fā)出的是電磁波
解析:聲波屬于機械波,其傳播需要介質(zhì),傳播速度小于電磁波的傳播速度;鼓膜的振動是空氣的振動帶動的,人耳聽不到電磁波;電磁波的傳播不需要介質(zhì),人耳聽不到電磁波;二胡和電子琴發(fā)出的都是聲波。
答案:A
9.一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖22-2所示。當磁感應(yīng)強度均勻增大時,此粒子的( )
圖22-2
A.動能不變
B.動能增大
C.動能減小
D.以上情況都可能
解析:當磁場均勻增加時,根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,將激起穩(wěn)定的電場,帶電粒子將受一個電場力作用,該力對帶電粒子做正功,所以粒子的動能將增大,選項B正確。
7、
答案:B
10.目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達和電磁波說法正確的是( )
A.真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間
B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的
C.測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離
D.波長越短的電磁波,反射性能越強
解析:由公式v=λf可得,λmin== m=0.3 m,λmax== m=1.5 m,A正確;電磁波是由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生的,B錯誤;由雷達的工作原理可知C正確;波長越短的電磁波,傳播的直線性越好,反射性能越強,D正確。
答案:
8、A、C、D
11.如圖22-3所示,閉合開關(guān)S,待電容器充電結(jié)束后,再打開開關(guān)S,用絕緣工具使電容器兩極板距離稍稍拉開一些,在電容器周圍空間( )
圖22-3
A.會產(chǎn)生變化的磁場
B.會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C.不會產(chǎn)生磁場
D.會產(chǎn)生振蕩的磁場
解析:兩平行板電容器接入直流電源后兩極板間的電壓等于電源的電動勢,斷開電源后,電容器帶電量不變,由電容器定義式和平行板電容器公式可得兩板間場強E===,當用絕緣工具將兩極板距離稍稍拉開一些,電容器兩板間的電場不發(fā)生變化,所以不會產(chǎn)生磁場,C正確。
答案:C
12.有一裝置如圖22-4所示,整個裝置處于真空中,從陰極K發(fā)射出的電子通
9、過第Ⅰ區(qū)域,從陽極小孔B射出進入由金屬管構(gòu)成的第Ⅱ區(qū)域,離開金屬管后進入有一均勻磁場的第Ⅲ區(qū)域,磁場方向垂直于紙面向里,電子在哪個區(qū)域內(nèi)可能發(fā)射電磁波( )
圖22-4
A.只在第Ⅰ區(qū)域
B.只在第Ⅱ區(qū)域
C.只在第Ⅲ區(qū)域
D.只在第Ⅰ、Ⅱ區(qū)域
解析:在第Ⅰ區(qū)域電子處于加速狀態(tài),產(chǎn)生變化的電流,產(chǎn)生變化的磁場,才產(chǎn)生變化的電場,能產(chǎn)生電磁波;在Ⅱ區(qū)域電子勻速運動,形成穩(wěn)定的電流,產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,不能產(chǎn)生電磁波;在Ⅲ區(qū)域電子做周期性的圓周運動,產(chǎn)生周期性變化的電流,產(chǎn)生周期性變化的磁場,能產(chǎn)生電磁場。
答案:D
13.如圖22-5所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一
10、直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間成正比例增加的變化磁場,設(shè)運動過程中小球的帶電量不變,那么( )
圖22-5
A.小球?qū)ΣAП膲毫Σ粩嘣龃?
B.小球受到的磁場力不斷增大
C.小球先沿逆時針方向做減速運動,過一段時間后,沿順時針方向做加速運動
D.磁場力對小球一直不做功
解析:因為玻璃圓環(huán)所在處有均勻變化的磁場,在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場,對帶正電的小球做功。由楞次定律,判斷電場方向為順時針方向。在電場力作用下,小球先沿逆時針方向做減速運動,后沿順時針方向做加速運動。小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向
11、受兩個力作用:環(huán)的彈力FN和磁場的洛倫茲力F=Bqv,而且兩個力的矢量和時刻等于小球做圓周運動的向心力??紤]到小球速度大小的變化和方向的變化以及磁場強弱的變化,彈力FN和洛倫茲力F不一定始終在增大。磁場力始終與圓周運動的線速度方向垂直,所以磁場力對小球不做功。
答案:C、D
14.磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的四種情況,如圖22-6所示,其中能產(chǎn)生電場的有________圖所示的磁場,能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有________圖所示的磁場。
圖22-6
解析:據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,可以作如下判斷:A圖的磁場是恒定的,不能產(chǎn)生新的電場,更不能產(chǎn)生電磁波;B圖中的磁場是周期性變化的,可以
12、產(chǎn)生周期性變化的電場,因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;C圖中的磁場是均勻變化的,能產(chǎn)生恒定的電場,而恒定的電場不能再產(chǎn)生磁場,不能產(chǎn)生向外擴展的電磁場,因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波;D圖所示磁場是周期性變化的,能產(chǎn)生周期性變化的電場,能產(chǎn)生電磁波。
答案:B、C、D B、D
15.如圖22-7所示,S閉合后一段時間內(nèi),電容器極板間能否產(chǎn)生磁場?什么情況下電容器極板間才能產(chǎn)生磁場?
圖22-7
解析:S閉合后一段時間內(nèi),電容器極板間電場強度不變,所以不能產(chǎn)生磁場,只有在S閉合的瞬間,電容器極板間才能產(chǎn)生磁場。
答案:見解析
16.麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了
13、電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。
圖22-8
(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖22-8甲所示,求該光波的頻率。
(2)如圖22-8乙所示表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖,并標出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。
解析:(1)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長為λ,頻率為f,則
f=①
v=②
聯(lián)立①②式得f=③
從波形圖上讀出波長λ=410-7 m,代入數(shù)據(jù)解得
f=51014 Hz
(2)見答案。
答案:(1)51014 Hz (2)光路圖如圖所示
5
用心 愛心 專心